Моделируют защиту Земли от столкновения с астероидом
Миссия НАСА по испытанию двойного астероидного перенаправления (DART) является первым в мире полномасштабным испытанием планетарной защиты от потенциальных столкновений астероидов с Землей. Исследователи из Бернского университета и Национального центра научных исследований (NCCR) PlanetS теперь показывают, что вместо того, чтобы оставить после себя относительно небольшой кратер, удар космического корабля DART по его цели может сделать астероид почти неузнаваемым. Шестьдесят шесть миллионов лет назад падение гигантского астероида на Землю, вероятно, привело к вымиранию динозавров. В настоящее время ни один из известных астероидов не представляет непосредственной угрозы. Но если однажды будет обнаружен большой астероид, движущийся по курсу столкновения с Землей, его, возможно, придется отклонить от траектории, чтобы предотвратить катастрофические последствия.
В ноябре прошлого года космический зонд DART американского космического агентства НАСА был запущен в качестве первого полномасштабного эксперимента такого маневра: его задача — столкнуться с астероидом и отклонить его от своей орбиты, чтобы предоставить ценную информацию для разработка такой планетарной системы защиты. В новом исследовании, опубликованном в журнале Planetary Science Journal, исследователи из Бернского университета и Национального центра научных исследований (NCCR) PlanetS смоделировали это столкновение с помощью нового метода. Их результаты показывают, что он может деформировать свою цель гораздо сильнее, чем считалось ранее.
«Вопреки тому, что можно представить, изображая астероид, прямые данные космических миссий, таких как зонд Hayabusa2 японского космического агентства (JAXA), демонстрируют, что астероид может иметь очень рыхлую внутреннюю структуру, похожую на груду щебня, которая удерживается вместе за счет гравитационные взаимодействия и малые силы сцепления», — говорит ведущий автор исследования Сабина Радукан из Института физики и Национального центра компетенций в области исследований PlanetS Бернского университета. Тем не менее, предыдущие симуляции удара миссии DART в основном предполагали гораздо более твердую внутреннюю часть астероида-мишени Диморфос. «Это может кардинально изменить исход столкновения DART и Dimorphos, которое запланировано на ближайший сентябрь», — отмечает Радукан. Вместо того, чтобы оставить относительно небольшой кратер на астероиде шириной 160 метров, удар DART на скорости 24 000 км/ч мог полностью деформировать Диморфос. Астероид также мог отклониться гораздо сильнее, и в результате удара могло быть выброшено большее количество материала, чем предсказывали предыдущие оценки.
«Одна из причин того, что этот сценарий рыхлой внутренней структуры до сих пор не был тщательно изучен, заключается в том, что необходимые методы не были доступны», — говорит ведущий автор исследования Сабина Радукан. «Такие условия удара не могут быть воссозданы в лабораторных экспериментах, а относительно долгий и сложный процесс образования кратеров после такого удара — в случае DART это вопрос нескольких часов — сделал невозможным реалистичное моделирование этих ударных процессов до сих пор», — говорится в сообщении. исследователю. «Благодаря нашему новому подходу к моделированию, который учитывает распространение ударных волн, уплотнение и последующий поток материала, мы впервые смогли смоделировать весь процесс образования кратеров в результате ударов о небольшие астероиды, такие как Диморфос, — сообщает Радукан. За это достижение она была награждена ЕКА и мэром Ниццы на семинаре по последующей миссии DART HERA.
В 2024 году Европейское космическое агентство ESA отправит к Диморфосу космический зонд в рамках космической миссии HERA. Цель состоит в том, чтобы визуально исследовать последствия удара зонда DART. «Чтобы получить максимальную отдачу от миссии HERA, нам нужно хорошо понимать потенциальные результаты воздействия DART», — говорит соавтор исследования Мартин Юци из Института физики и Национального центра компетенций в области исследований PlanetS. «Наша работа над моделированием столкновений добавляет важный потенциальный сценарий, который требует от нас расширения наших ожиданий в этом отношении. Это актуально не только в контексте планетарной защиты, но также добавляет важную часть головоломки нашего понимания астероидов в генерал», — заключает Ютци.
